Субмарина «Голубой Кит», стр. 19
16. ЛЕКЦИЯ КВАДРАТИКА
Игорь нахмурился, поиграл скулами и оглядел чистый лист бумаги, как шахматист оглядывает доску перед первым ходом. И начал с хода конем, с вопроса:
– Знаешь, почему подводная лодка ныряет на триста – четыреста метров, а глубже не может?
– Игорь, ты рассказывай по порядку. Я же совсем ничего не знаю, правда!
– Дивно… какое давление на глубине четыреста метров – знаешь?
– Это знаю, сейчас. Четыреста разделить на десять – сорок атмосфер. А что?
– А вот что: какое давление на глубине океана в двенадцать километров? Раздели глубину на десять. Будет тысяча двести атмосфер. Плюс – вода соленая тяжелее пресной, получается все полторы тысячи. Понимаешь?
– Нет еще.
– Если лодку построить с такими толстыми стенками, чтобы они выдерживали полторы тыщи атмосфер, то лодка – фью-ить! Потопнет.
– Не понимаю и не понимаю! – горячо сказала Катя. – Я читала, что на линкорах броня по полметра толщиной, так ведь не тонут линкоры!
– Теперь линкоров не строят, – отозвался Игорь и посмотрел на Катю подозрительно.
Профессорской дочке полагалось быть пограмотнее, а Квадратик никому не прощал розыгрышей. Но Катя его не разыгрывала, смотрела вполне правдивыми глазами. Успокоенный Игорь отчеркнул двумя линиями четвертушку листа и надписал: «Рис. 2». Катя немедленно спросила, почему рисунок второй, если он первый. Игорь резонно напомнил о первом рисунке с лепестком. Пришлось согласиться. И на четвертушке появились два двойных кружочка, заштрихованных по-разному. Игорь додумал немного и внутри обоих кружочков нарисовал по человечку. То, что они вышли похожими на кривые столбики, его смутило, но Катя сказала – сойдет. Понятно, что люди нарисованы для масштаба.
Тогда Квадратик объяснил, что кружочек номер один – современная подводная лодка, ныряющая на глубину четыреста метров. В разрезе. То есть лодка, похожая на колбасу, разрезана поперек.
– Однако лодка больше похожа на яйцо! – вдохновился Игорь. – Глянь! Где я заштриховал – скорлупа. Поняла? У первого номера скорлупа выдерживает сорок атмосфер, а у второго – полторы тыщи атмосферов…
Он так радовался, что нашел хорошее сравнение.
Но Катя поправила его, чтоб не зазнавался:
– Атмосфер.
– Атмосфер. Смотри теперь. Поплывет вторая лодка?
Катя согласилась, что, пожалуй, не поплывет. Почему? Потому, потому… что по закону Архимеда тело плавает лишь тогда, когда весит меньше, чем вытесненная им вода. А такие толстые стальные стенки – ого! Они весят куда больше, чем вытесненная вода. Так много, что лодка упадет на дно подобно свинцовому грузилу.
Игорь одобрительно кивал, пока его ученица показывала, как лодка потонет. Но объяснением ее остался недоволен и сказал:
– Отец говорит: надо понять, а не поверить. Ты, сдается мне, поверила… Правильное объяснение вот какое. Внутри обеих лодок воздушный пузырь одинаковый. Видишь? Однако стенки разные. Плавучесть же задает воздушный пузырь. Тонкие стенки он удержит на плаву, а толстые потонут.
Пока Игорь объяснял то, что Катя уже поняла, она уговорила себя не перечить и не вякать: «Что стараешься, я уж поняла давно».
– Значит, поняла? – удовлетворенно закончил Игорь. – Воздушный пузырь получается маленький против веса.
– Поняла, поняла! А что такое батискаф?
– К тому и подвожу. Батискаф есть подводная лодка, у которой плавательный пузырь нарочно увеличили. Только не внутри корпуса пузырь, а снаружи. Нарочно прицепленный снаружи. Смотри!
Так появился третий рисунок. Над человечком, стоящим внутри скорлупы, Игорь нарисовал еще одну двойную окружность с надписью: «Паплавок». Катя немедленно спросила: почему же тонкостенный поплавок не раздавливается водяным давлением? Игорь ответил удовлетворенно: «Соображаешь!» – и проштриховал внутри поплавка редкими черточками и надписал дополнительно: «Бензин».
– Ну и что бензин? Пузыря теперь не получается!
– Потому и написано – поплавок, а не пузырь. Бензин-то легче воды. Вроде как водород легче воздуха, получается воздушный шар, только для плавания в воде. Вместо водорода – бензин.
– Хорошо, – не очень уверенно согласилась Катя. – Каждое тело, погруженное в воду, теряет в весе столько, сколько весит вытесненная им вода. Хорошо… Бензин весит меньше воды, значит, у него как бы отрицательный вес получается, так?
– Во! – подхватил Игорь. – Отрицательный вес и называют плавучестью. Зато у кабины – положительный вес, недостаток плавучести, значит. Вместе с поплавком получается так на так. Не всплывает и не тонет батискаф. Плавает на той глубине, на которой нужно.
Катя некоторое время обдумывала эти сведения. Так лучше запоминается и лучше понимается. Как после сытного обеда – лучше всего посидеть неподвижно, пока еда не уляжется.
Раздумывая, она замурлыкала свою любимую песенку про кораблик, который сначала сам себя, говорят, построил и снарядил, а потом делал выводы сам и всё на мачты мотал. Как на усы!
Но песенка мешала думать.
Катя стала смотреть в воду. Через пять дней Первомай, а вода уже совсем летняя – тучки мальков под камнями, и водорослей много. Вот вам и студеный Урал! Правда, эта весна самая ранняя за последние семьдесят лет. Так писала газета «Уральский рабочий».
Речка тоже мешала думать.
Пришлось оглянуться на высокий берег. Волейбол в институте уже кончился. Солнце больше не сверкало на стеклах нового корпуса. Левее забора на плоском камне возлежал Митя. Он задремал, по-видимому, опустив буйну головушку на свой изодранный портфель. Прямо под ним, у самой линии тихой воды, суетился мышонок Панька. Что-то он выискивал на берегу, среди мусора.
Игорь сказал:
– Почто молчишь?
– Сейчас, – лениво ответила Катя и поскакала на берег.
Панька выискивал в мусоре мелких белых личинок и пожирал их, блестя красными глазками.
– Своих жрешь, белых! – сказала ему девочка. – Пошли со мной.
Мышонку пришлось подчиниться. Они вдвоем вернулись на Полудыньку, чтобы слушать лекцию. Впрочем, Панька был в хозяина – он заснул почти сразу в Катиной ладони. Что он понимает в законе Архимеда?
– Ну, Игорек, мы слушаем дальше… Нет, погоди! – спохватилась Катя. – А как этот батискаф заставляют погружаться и всплывать, если он сам не тонет и не всплывает?
Игорь кивнул и принялся за четвертый рисунок. Вот он:
Рис. 4.
Квадратик трудился над ним порядочное время – примерялся, как лучше нарисовать «гандолу». Катя поправила его. И он перечеркнул, как видите, "а" и надписал сверху "о". Нарисовав, он вздохнул и посмотрел на ученицу со смущением.
– Отличный рисунок, по-моему, – сказала ученица.
Спящий Панька своего мнения не высказывал.
– Отличный так отличный! – согласился Игорь. – Посмотрела бы, как отец чертит! У него человечки будто живые получаются, а у меня – будто корешки кривые. Научусь еще.
– Конечно, научишься!.. Только «балласт» пишется с двумя "л".
Квадратик вставил второе "л". Теперь было все в порядке.
– Смотри, Катерина, то есть, Катя. Поплавок большой. У батискафа поплавок забирает сто кубометров бензина, даже больше. Так что он держит на плаву гондолу с двумя людьми, оборудование разное и еще два бункера с грузом. По-морскому – с балластом.
– Что такое бункер?
– Эх… это бочка такая, а внизу – дыра с заслонкой. Закрытая заслонкой. Чтобы из бочки можно было высыпать балласт, когда понадобится. Для балласта дробь насыпают, стальную.
– А зачем это может понадобиться?
– А не лезь попэрэк батьки в пэкло! – сказал Квадратик, бездарно имитируя ее украинский акцент.
Катя только усмехнулась – Квадратик дразнился ни капельки не обидно. Чудной парень, окалка! Знал бы, как он смешно говорит…
– Поплавок, говорю, большой. Пока он весь наполнен бензином, батискаф плавает на поверхности. Как лодка. Чтобы он стал погружаться, из одного отсека выпускают бензин. Через клапан – видишь? Туда входит морская вода, и батискаф погружается.